Hibrit (karma) sismik kontrol sistemi eklenmiş bir binada yapı zemin etkileşimi

Abstract

İnsanlık tarihi boyunca doğal afetlerden en yıkıcı olanı depremlerdir. Yerkabuğu içinde bulunan plakaların kırılmaları nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yer yüzeyini sarsma olayına "DEPREM" denir. Ülkemizin de içinde bulunduğu sismik yönden aktif bulunan bölgelerde sık sık görülen depremlerde oluşabilecek felaketlerin önlenebilmesi için depreme dayanıklı yapı tasarımı fikri ortaya çıkmıştır. 1969 yılında ilk uygulaması başlanılan izolatörler hala geliştirilmeye devam etmektedir. Yapılan bu çalışmanın ilk kısımlarında, araştırmacıların önceki çalışmaları incelenmiştir. Şu an kullanılan aktif, pasif ve karma kontrol sistemleri tanıtılmıştır. Aktif kontrol sistemleri yapıya bir güç kaynağı ve bilgisayarlı sistemler ile yapının sismik hareketine karşı direnç uygular. Ancak bu sistemlerin enerjiye bağımlılığı problemini çözmek için karma kontrol sistemleri ortaya çıkmıştır. Karma kontrol sistemleri, aktif ve pasif sistemlerin bir arada kullanılmasıdır. 1994 Northridge depreminde istenilen taleplerin sağlanmaması bu fikri ortaya çıkarmıştır. Böylelikle deprem esnasında sistemlerin herhangi birinin devre dışı kalması durumunda yapının sağlıklı hareketine devam edebilmesini sağlar. Pasif kontrol sistemleri, yapı ile temel arasında oluşturulan ara yüz sistemleridir. Amaç yapıya gelen sismik hareketin üst birimlere yayılmadan izolatörlerce sönümlenmesidir. Bu sistemlerin daha iyi sunulması amacıyla Dünyada ve Türkiye'de bulunan örnekler açıklanmıştır. Tez çalışmasının asıl konusu olarak yapısal kontrolün, karma (hibrit) pasif kontrol dalı incelenmiştir. Bu dalın önemli örneklerinden olan taban izolasyonları ve ayarlı kütle sönümleyicilerin birlikte kullanımı sayısal olarak incelenmiştir. Taban izolasyonu ve ayarlı kütle sönümleyicilerin beraber kullanıldığı karma (hibrit) pasif kontrol sistem performansı SAP2000 programına tanımlanan binalara uygulanarak deprem etkisi altında irdelenmiştir. Yapı zemin etkileşimi yapıya eksenel ve dönme rijitliği ve sönümü olarak eklenmiştir. Tezde tanımlanan bina taban izolasyonu ve ayarlı kütle sönümleyicisi eklenmiş durum ve yapı zemin etkileşiminin bulunduğu hal için incelenmiştir. Çeşitli depremler etkisi altında geleneksel yapının davranışı ile karma pasif kontrol sisteminin sismik davranışları karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar yapı zemin etkileşimi etkisi ve yapının tabana ankastre olduğu durumlar için karşılaştırılmalı olarak verilmiş ve irdelenmiştir.